Onze energievoorziening moet gigantisch op de schop. Weg met steenkool, drastisch minderen met olie en aardgas, vol inzetten op zon en wind. De vergroening die nodig is om minder broeikasgassen uit te stoten, moet voor een groot deel ook uit biomassa komen, aldus ons Klimaatakkoord.
De vraag is alleen of het opwekken van energie met biomassa – organisch materiaal zoals planten en bomen verbranden, vergisten of vergassen – wel zo groen is.
Ja, zeggen voorstanders, want de CO2 die vrijkomt bij het verbranden van biomassa wordt terug opgenomen door nieuwe bomen die direct worden bijgeplant.
Tegenstanders vinden dat te kort door de bocht, omdat de vervuiling die ontstaat bij het transport van biomassa niet wordt meegewogen. Daarnaast duurt het tientallen jaren voordat een gekapte, versnipperde en verbrande boom een volgroeide opvolger heeft. Die tijd is er simpelweg niet als we minder dan twee graden opwarming willen nastreven.
Kortom, tijd voor wat duidelijkheid, want hoe groen is biomassa eigenlijk? Tien vragen over deze energiebron.
Wat is biomassa?
Biomassa is de overkoepelende term voor alle materie die leeft (zoals wij mensen en alle dieren en planten), eens geleefd heeft (een blok hout), of voortkomt uit leven (een drol). Op land produceren planten met behulp van fotosynthese de meeste biomassa door simpelweg te groeien; in zee zijn algen de hoofdproducenten.
Organische stoffen die door langzame geologische processen (deels) zijn afgebroken tot fijngeperst organisch materiaal, zoals steenkool, bruinkool, olie en aardgas, worden niet gerekend tot de biomassa, maar tot de fossiele brandstoffen.
Welke materialen worden onder biomassa geschaard, en waar komen ze vandaan?
Plantaardige biomassa is interessant voor onze energievoorziening vanwege de energierijke verbindingen die in planten zitten. Deze verbindingen bestaan uit lignocellulose, het materiaal dat planten hun stevigheid geeft.
Dit is een grondstof die gebruikt kan worden voor het maken van synthetische brandstoffen, en voor het opwekken van elektriciteit door het te verbranden, vergisten of vergassen. Lignocellulose zit in allerlei soorten planten, maar komt pas echt in grote hoeveelheden voor in houtige gewassen, zoals bomen.
Biomassa valt grofweg uiteen in twee categorieën: vaste en vloeibare biomassa.
Vaste biomassa
Onder vaste biomassa scharen we onder andere plantaardig landbouwmateriaal, snoeihout, afvalproducten uit de papierindustrie of zelfs hele bomen. Deze worden vervolgens verbrand in energiecentrales om elektriciteit of warmte op te wekken.
Sinds 2014 ‘produceert’ Nederland meer vaste biomassa dan gebruikt kan worden in zijn eigen centrales. Het gaat vooral om reststromen uit het onderhoud van bos en gemeentelijk groen, en afvalhout van boomkwekers en bouw- en sloopprojecten. Niettemin haalt Nederland nog steeds bijna een kwart van zijn hout voor energieopwekking uit andere landen. Ons eigen overschot wordt vervolgens weer geëxporteerd. Belangrijke handelspartners zijn de VS, Canada en de Baltische staten.
De binnenlandse vraag naar energie uit vaste biomassa zal naar verwachting zijn verdriedubbeld in 2030, en veel meer capaciteit dan nu heeft Nederland niet om dat allemaal te kweken. We kunnen meer binnenlandse bossen kappen, haardhout inzetten of de export stopzetten, anders komt de bodem in de vorm van hout snel in zicht.
Andere belangrijke soorten vaste biomassa zijn groente-, fruit- en tuinafval (gft), slachtafval en papier en karton. Wat betreft deze biomassa importeert Nederland bijna een kwart van zijn afval uit het buitenland.
Vloeibare biomassa
Vloeibare biomassa bestaat uit ‘verse’ producten zoals palmolie en olie uit koolzaad. Ook afvalproducten zoals frituurvet gelden als vloeibare biomassa, maar alleen als ze ‘schoon’ uit de levensmiddelenindustrie komen. Oliën en vetten die ‘ongecontroleerd’ uit huishoudens komen worden niet gerekend onder vloeibare biomassa. Dit is simpelweg afval.
Deze vloeibare stoffen kunnen door de industrie verwerkt worden tot biobenzine of -diesel waarop machines en voertuigen kunnen draaien.
De Nederlandse overheid verplicht brandstofleveranciers sinds 2007 om biobrandstof te verkopen aan de pomp. Twee jaar later bepaalde de Europese Unie dat bedrijven die biomassa door hun diesel mengen dat aandeel dubbel mogen meetellen om hun duurzaamheidsdoelen te halen.
Net als met vaste biomassa is in Nederland sprake van overproductie bij biobenzine en -diesel. Zo wordt van de 1,8 miljard kilo biodiesel die jaarlijks uit de fabrieken komt, meer dan de helft verkocht aan het buitenland.
Hoe wordt er precies energie opgewekt met biomassa?
Biomassa kan op drie verschillende manieren omgezet worden in bruikbare energie: verbranding, vergisting en vergassing.
Bij verbranding worden houtsnippers, snoeiafval, bermgras en pellets in een grote verbrandingsoven opgestookt. Met de hitte die vrijkomt wordt water omgezet in stoom, die wordt opgevangen in een stoomturbine. Deze levert elektriciteit aan het stroomnet, en in sommige gevallen ook direct warmte aan de stadsverwarming, zoals in Lelystad.
Bij de verbranding van hout is het verplicht om rookgasreinigingsinstallaties te plaatsen, omdat er anders schadelijke stoffen als stikstofoxiden vrijkomen. Vaste biomassa kan zowel alleen worden verbrand als in combinatie met fossiele brandstoffen als steenkool.
Bij vergisting worden eerst de makkelijk afbreekbare stoffen – denk aan keukenafval als fruitschillen en groente- en vleesresten – gescheiden van stoffen die niet omgezet kunnen worden, zoals taaie grassen. Vervolgens worden eencellige schimmels – gisten – aan de biomassa toegevoegd, die de organische stoffen in een zogeheten anaeroob proces omzetten in biogas.
Het ontstane gasmengsel bestaat uit koolstofdioxide (CO2) en methaan (CH4). Dit mengsel wordt opgevangen en gebruikt als brandstof om een generator te laten draaien die warmte en elektriciteit produceert. Naast de gassen ontstaat er nog een ander product: compost. Dit kan weer gebruikt worden als meststof.
Bij vergassing wordt organisch materiaal uit biomassa onder zeer hoge temperatuur verwarmd, waardoor de biomassa direct van een vaste fase overgaat in een gasvormige fase. Dit wordt ook wel thermische vergassing genoemd. Bij dit proces wordt zuurstof toegevoegd, zodat het materiaal kan verbranden met de in de biomassa aanwezige koolstof.
Zo komt het organische materiaal in een gasfase – zogenaamd syngas. Door een ingenieus proces van ‘chemisch kraken’ ontstaat er waterstof (H2), methaan (CH4), stikstof (N2), koolstofmonoxide (CO), koolstofdioxide (CO2) en water (H2O). Deze gassen kunnen allemaal worden gebruikt voor energieopwekking, maar ook als grondstof in de chemische industrie.
Het biogas dat op deze manier wordt opgewekt, kan ook worden gebruikt als relatief schone brandstof voor verbrandingsmotoren van machines of voertuigen.
Daarnaast bestaat er nog biogas dat wordt gewonnen uit afvalwater of afgevangen bij vuilstortplaatsen. Deze techniek speelt echter een steeds kleinere rol in Nederland, omdat er steeds minder afval wordt gestort.
Hoeveel biomassa gebruikt Nederland voor zijn energiemix?
In 2019 kwam slechts 5 procent van de Nederlandse energievoorziening uit biomassa. Maar in de categorie duurzame energie – goed voor 8,6 procent van alle Nederlandse energie – speelt biomassa met een aandeel van 58 procent wél een belangrijke rol.
Het gebruik van biomassa groeit gestaag, doordat kolencentrales meer biomassa zijn gaan verbranden om ‘duurzamer’ te worden en bedrijven hun panden vaker verwarmen met warmteketels die biomassa verstoken. In de afgelopen dertig jaar is het aandeel van biomassa in de Nederlandse energiemix bijna vervijfvoudigd.
Het CBS schat dat het gebruik van biomassa in 2018 bijna 100.000 terajoule aan energieopwekking met fossiele brandstoffen scheelde. Ofwel: door houtsnippers en biogas te verbranden in plaats van olie en aardgas, of door benzine en diesel te mixen met biobrandstof, in plaats van je hele tank vol te gooien met peut.
Van alle landen die biomassa verstoken voor hun energievoorziening, staat Nederland in de middenmoot. Procentueel gezien gebruikt Nederland meer biomassa dan andere EU-landen als Ierland, Spanje en Frankrijk, maar blijft het achter bij België, Duitsland, Italië en de Scandinavische landen. Wereldwijd gebruiken onder meer Thailand, Indonesië en veel Midden- en Zuid-Amerikaanse landen relatief meer biomassa.
Hoe vervuilend is biomassa?
Bij het verbranden van de hoeveelheid biomassa die nodig is om 1 gigajoule energie op te wekken – zo’n 10 procent van het jaarlijkse stroomverbruik van een gemiddeld Nederlands huishouden – komt ruim 109 kilo aan CO2-equivalenten in de lucht. Bij biobenzine is dat zo’n 70 kilo; bij stortgas 100 kilo; en bij de verbranding van afval 104 kilogram.
Als je puur van de emissies uitgaat, is sommige biomassa daarmee in eerste instantie vervuilender dan steenkool (97,5 kilogram CO2 per opgewekte gigajoule), aardolie (73,3 kilo) en aardgas (56,6 kilo).
De meeste wetenschappers waren er tot een paar jaar geleden echter van overtuigd dat biomassa op lange termijn wél klimaatneutraal is. Immers: bomen die gekapt en verbrand worden – de belangrijkste duurzame energiebron in Nederland – worden meteen vervangen door nieuwe bomen aan te planten. En als bomen groeien, onttrekken ze CO2 aan de atmosfeer, die wordt opgeslagen in het hout.
Het punt is dat die nieuwe bomen er vaak tientallen jaren over doen voordat zij evenveel CO2 kunnen opslaan als hun ‘voorgangers’. Tot die tijd zweven de door biomassa veroorzaakte broeikasgassen in de atmosfeer. Dat besef dringt langzaam door: zelfs de biomassa-industrie die er miljarden aan verdient, is kritischer geworden op haar eigen vervuiling.
Dan is er nog de vervuiling door het transport van biomassa, dus van de bron naar de verwerkingslocatie. Op korte afstanden gebeurt dat meestal met vracht- en tankwagens; langere afstanden worden overbrugd met goederentreinen of containerschepen.
Om je een idee te geven: volgens een studie van de Wageningen Universiteit zijn voor de grondstoffen in één verbrandingscentrale in Noord-Brabant al vierhonderd binnenschepen per jaar nodig. En dan wordt de vervuiling door zeeschepen, die in de haven van Rotterdam aanmeren voor de latere binnenlandse overslag via kleinere vaartuigen, niet eens meegerekend.
Tot slot vergrootten twee toonaangevende onderzoeken, uit 2007 en 2008, het bewustzijn over het landgebruik voor biobrandstoffen. Regenwouden en veengronden, die fungeren als sponzen die CO2 uit de lucht halen, moeten nogal eens plaatsmaken voor palmolieplantages, voor de productie van biodiesel. Dat is problematisch, want bij veranderend landgebruik komen de broeikasgassen die in de bodem waren opgeslagen weer vrij.
Het bijstoken van hout in energiecentrales is onderwerp van fel debat geworden
Door die nieuwe inzichten is het bijstoken van hout in energiecentrales onderwerp van fel debat geworden in de Eerste en Tweede Kamer. Zelfs regeringspartijen D66 en ChristenUnie beginnen zich tegen biomassa te keren. In het kabinet ligt dat zeer gevoelig: klimaatminister Eric Wiebes (VVD) ziet zich genoodzaakt het vorig jaar gesloten Klimaatakkoord te verdedigen. ‘Ik ga niet op een woensdagmiddag even een belangrijk onderdeel van het Klimaatakkoord door de plee spoelen’, zei hij afgelopen juni in een Kamerdebat.
Bijstoken van biomassa blijft een aantrekkelijke nevenactiviteit voor de energiesector, want voor het bijstoken met biomassa kan zij subsidie aanvragen. Maar die financiële steun stuit op steeds meer kritiek, omdat ze het bestaan van kolencentrales in stand zou houden.
In juni heeft de overheid, onder druk van milieuorganisaties en een advies van de Sociaal-Economische Raad (SER), de subsidies een halt toegeroepen, maar de maatregel gaat pas in vanaf 2024.
Daarnaast werd in juli 2019 de ‘Wet verbod op kolen bij elektriciteitsproductie’ aangenomen. Deze bepaalt dat installaties met een rendement van minder dan 44 procent die biomassa bijstoken, vanaf 2025 volledig moeten overschakelen op biomassa. Centrales met een hoger rendement mogen tot 2030 doorgaan met kolenverbranding.
De verwerking van biomassa brengt overigens niet alleen CO2 in de lucht; er komen ook andere schadelijke stoffen vrij bij de verbranding. Denk aan zwaveldioxide (SO2), stikstofoxiden (NOx) en fijnstof (PM2,5). Met name die laatste twee zijn in hoge concentraties schadelijk voor onze gezondheid.
Is het verstandig om biomassa op grote schaal te gebruiken als energiebron?
Het hangt ervan af of je biomassa beschouwt als alternatief voor fossiele brandstoffen (steenkool, olie, aardgas) of voor duurzame energiebronnen (zon, wind, waterkracht). Biomassa is lang niet altijd klimaatneutraal of brandschoon. En het hangt er dus ook van af of je vindt dat Nederland zijn uitstoot van broeikasgassen binnen tien jaar drastisch moet reduceren, of dat we daar langer over zouden moeten doen.
Belangrijk om te onthouden is dat de vaste houtige biomassa waar Nederland zo’n fan van is, niet alleen verbrand wordt, maar in de meeste gevallen ook over grote afstanden vervoerd moet worden naar de oven of ketel. Daarin schuilt, zoals gezegd, een aanzienlijk deel van de vervuiling. ‘Het slaat nergens op als Europeanen houtpellets omarmen als klimaatneutraal, terwijl ze geen rekening houden met de CO2 die wordt uitgestoten tijdens het transport’, schrijft de Amerikaanse biochemicus William Schlesinger in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Een groot verschil met zonnepanelen en windmolens is dat die slechts één keer vervoerd hoeven te worden naar hun eindstation, terwijl de verbranding van biomassa een continue aanvoer van materiaal nodig heeft. En nog belangrijker: als de zonnepanelen eenmaal op hun plaats liggen en de windmolens fier overeind staan, veroorzaken deze geen CO2-uitstoot meer.
‘Het invoeren van beleid dat biomassa gelijkstelt aan schonere energiebronnen kan rampzalig zijn’, zei ecoloog Beverly Law van de Oregon State University tegen Scientific American. ‘Dat doet precies het tegenovergestelde van wat we moeten doen: emissies omlaag brengen.’
Wie zijn voor- en tegenstanders van biomassa?
De belangrijkste voorstander van biomassa is in Nederland het kabinet, dat vurig gelooft in de meerwaarde ervan. In het Klimaatakkoord spreekt men van een ‘transitiebrandstof’ die ‘noodzakelijk is voor de verduurzaming van onze economie en het realiseren van de Klimaatopgave [sic]’.
Een groep wetenschappers uit Australië, Canada, Finland, de VS en Zweden denkt daar net zo over. ‘Zonder bio-energie’, schrijven zij in een studie voor het European Forest Institute, bestaat er een ‘groot risico op het niet behalen van klimaatdoelen op de lange termijn’.
Daarin staat Nederland niet alleen. Energie-experts verwachten dat ook omringende landen als Denemarken, Finland, Letland, Oostenrijk en Zweden hun klimaatdoelstellingen niet zullen halen zonder biomassa. Vandaar dat veel EU-landen, net als Nederland, hun biomassa-industrie financieel ondersteunen. Zo verstrekt Duitsland subsidie voor het verbranden van houtpellets, Litouwen voor het vergisten van afval en Denemarken voor het injecteren van biogas in het warmtenet.
De bekendste tegenstanders zijn klimaatactivisten uit onder meer Estland, Frankrijk, Ierland, Roemenië en Slowakije. Begin dit jaar spanden zij een rechtszaak aan tegen de Europese Unie, om bezwaar te maken tegen de opvatting dat houtige biomassa klimaatneutraal zou zijn. Maar het Europese Hof van Justitie verwierp de zaak omdat ze geen individuele betrekking zou hebben op de eisers.
Verder ageert de Europese wetenschappelijke koepelorganisatie EASAC al tijden tegen het subsidiëren van biomassa. En het RIVM waarschuwde twee jaar geleden nog voor de risico’s van fijnstof door biomassaverbranding.
En er zijn lokale protesten. Die zijn niet zozeer ingegeven door zorgen over het klimaat, maar eerder over de angst voor luchtvervuiling uit de centrales. Zo heeft energieleverancier Vattenfall de bouw van een biomassacentrale in Diemen voorlopig uitgesteld, na protesten van omwonenden en de gemeenteraad. Ook in Nijmegen, Zwolle, Winschoten (Groningen) en Rijsenhout (Noord-Holland) strijden lokale politieke partijen en bewoners tegen de verbranding van biomassa.
Wat zijn de belangrijkste technologische innovaties als het gaat om biomassa?
In Nederland ontwikkelt kennisinstituut TNO nieuwe technologieën voor biomassa. Waaronder een milieuvriendelijker variant van biochar, een soort houtskool. Deze grondstof kan worden ingezet voor het verbrandingsproces bij staalproductie. Ook is TNO in staat om biogas te reinigen door stof, teer, zwavel, stikstof, chloor en kooldioxide eruit te filteren.
In de Verenigde Staten sleutelt men dankzij overheidssubsidies aan nieuwe toepassingen wat betreft biomassa. Zo werkt vliegmaatschappij Virgin Atlantic aan een biochemisch proces om afvalgassen uit de staalindustrie om te zetten in kerosine.
Tot slot onderzoeken wetenschappers ook zeewier als biomassabron. Dit staat nog in de kinderschoenen, schrijft de Sociaal-Economische Raad (SER) in een advies aan het kabinet over biomassa. Het succes van zeewier als biomassa staat of valt met de locatie waar het wordt verwerkt, aldus onderzoeksbureau CE Delft: hoe dieper het water en hoe meer oppervlak er wordt gebruikt, des te meer kan er gekweekt worden.
Welke wetten en regels bestaan er om biomassa te reguleren?
Regels voor het gebruik van biomassa zijn er op drie niveaus: Nederlands, Europees en internationaal.
Nederland
De Nederlandse wet schrijft voor dat bestaand bos niet mag lijden onder de winning van biomassa. Oerbossen die eeuwenlang geen last hebben gehad van menselijke ingrepen mogen er niet voor gekapt worden, al heeft Nederland in principe al meer dan honderd jaar geen oerbos meer. Bossen die wel onder de zaag gaan, moeten hersteld worden door onmiddellijk nieuwe, jonge bomen aan te planten.
Energiebedrijven die in Nederland opereren, moeten bewijzen dat hun inzet van biomassa minimaal 70 procent minder broeikasgassen uitstoot dan wanneer ze fossiele brandstoffen zouden benutten. Ambtenaren hanteren de Wet natuurbescherming als bedrijven subsidie aanvragen voor de verwerking van vaste biomassa.
Alleen verbrandingsinstallaties die meer dan 15 megawattuur aan warmte uit hout verstoken hebben een milieuvergunning nodig; kleinere verbranders hoeven hun activiteiten slechts te melden bij de overheid.
Europa
Ruim tien jaar geleden focuste de Europese Unie zich vooral op regels voor voertuigen die rijden op biobrandstof. Die maatregelen werden in 2009 gebundeld in de Richtlijn Hernieuwbare Energie (RED). Met de toenemende urgentie van klimaatverandering werd de richtlijn in 2018 aangescherpt in een nieuw document: RED II.
Daarin staat dat in 2030 alle Europese lidstaten minimaal 32 procent van hun energieverbruik moeten halen uit duurzame methodes, waar biomassa ook onder valt. Biobrandstoffen zijn een belangrijk onderdeel van die doelstelling: lidstaten moeten over tien jaar minstens 14 procent van hun brandstof laten bestaan uit vloeibare biomassa. Kortom: Europa verplicht Nederland om biobrandstof te produceren. Een opvallend hiaat is dat de lucht- en scheepvaart niet aan deze eis hoeven te voldoen.
Internationaal
In de internationale klimaatafspraken over het gebruik van grondstoffen en de daaruit voortvloeiende uitstoot, gaapt een pijnlijk gat. Als landen met elkaar handelen, moet niet het land dat de biomassa verwerkt, maar de natie die de materialen aan zijn bodem onttrekt aan de Verenigde Naties rapporteren hoeveel CO2 daardoor in de atmosfeer is beland.
Zo ontstaat er een vertekend beeld: land A lijkt het op papier uitstekend te doen qua uitstoot – die dus elders wordt aangegeven – terwijl land B onterecht wordt gezien als extreem vervuilend. De Nederlandse en Europese regels, doorwrocht met concrete percentages en jaartallen, lijken veel doeltreffender dan de veel vager geformuleerde internationale protocollen.
Hoe kom ik erachter of mijn energieleverancier gebruik maakt van biomassa?
Ieder jaar stelt de stichting HIER een nieuwe versie samen van haar Groene Stroom Checker, die analyseert hoeveel procent van een bepaald energiecontract uit biomassa bestaat.
Ook de Consumentenbond voert jaarlijks een onderzoek uit naar de duurzaamheid van Nederlandse energieleveranciers. De organisatie is strenger geworden in haar beoordelingen over biomassa, licht ze toe in haar meest recente verslag: ‘Vanwege de urgenter wordende klimaatcrisis is het steeds onverstandiger om koolstof die vastgelegd is, bijvoorbeeld in de vorm van biomassa, vrij te laten in de atmosfeer.’
Meer lezen?
Waarom we nú kernenergie nodig hebben (en over 50 jaar misschien niet meer) Over tien jaar moeten alle kolencentrales in Nederland dicht zijn, maar met zon- en windenergie alleen houden we geen stabiel elektriciteitsnet in de lucht. Daarom is kernenergie harder nodig dan ooit. Ieder uur komen er 31.000 zonnepanelen bij. Dit is de grootste revolutie sinds het internet Maak je klaar voor zon, wind en waterstof. Dankzij de revolutie van schone energie begint een nieuw tijdperk van vooruitgang en welvaart.Dit verhaal heb je gratis gelezen, maar het maken van dit verhaal kost tijd en geld. Steun ons en maak meer verhalen mogelijk voorbij de waan van de dag.
Al vanaf het begin worden we gefinancierd door onze leden en zijn we volledig advertentievrij en onafhankelijk. We maken diepgravende, verbindende en optimistische verhalen die inzicht geven in hoe de wereld werkt. Zodat je niet alleen begrijpt wat er gebeurt, maar ook waarom het gebeurt.
Juist nu in tijden van toenemende onzekerheid en wantrouwen is er grote behoefte aan verhalen die voorbij de waan van de dag gaan. Verhalen die verdieping en verbinding brengen. Verhalen niet gericht op het sensationele, maar op het fundamentele. Dankzij onze leden kunnen wij verhalen blijven maken voor zoveel mogelijk mensen. Word ook lid!